CN104048687B - 具有图像捕获能力的测量系统 - Google Patents

Abstract

在至少一个实施例中，移动测量系统包括手持式设备、测量设备和光学感测设备。所述测量设备和所述光学感测设备通信地耦合到所述手持式设备。所述手持式设备接收包括与外部系统的物理属性相对应的至少一个所测量的电参数的测量数据。所述测量设备生成对应于一段时间的测量数据。所述测量设备将所生成的测量数据传送到所述手持式设备。所述光学感测设备生成与其中正在生成所述测量数据的所述外部系统与所述测量设备的接口相对应的光学数据。所生成的光学数据对应于测量时间段内的特定时间。所述移动测量系统将对于所述特定时间所生成的光学数据与对应于所述时间段的测量数据相关联并将其一起存储。

Description

具有图像捕获能力的测量系统

背景技术

当执行测试或进行测量时，通常值得期望的是为了记录保留和/或将来故障检修的目的而记录关于所执行的测试的详情。例如，技术员可以对位于大型成套装备之内或之下的各种电路执行多次测量。如果测试结果不如预期，技术员可能需要返回到该装备并且进行附加测量以检定先前的测量是否被正确进行。同样地，技术员可能受限于使用词语来向客户、监管者或同事描述所执行的测量。如果，例如，监管者或客户想要核实所述测量被正确地执行，他或她必须手动地执行所述测量。基于有故障测量的误诊断问题可能耗费时间和金钱。

对于执行测量的人看起来似乎将是可能的是在执行特定测试时使用传统摄相机来照相。然而，在许多现实世界环境中，在执行测量时对由测试装备进行的测量照相通常是不合期望的或是不可行的。一个人可能需要两只手来握持诸如测量探针之类的测试装备，以便执行测试。这样的人没有空闲的手对测试照相。同样地，用摄像机照相可能是令人分心的事并且实际上导致人不正确地执行测量或者另外导致混乱。例如，如果一个人尝试使测试装备平衡以便对测试装备照相，所述测试装备可能滑动并且造成对所述测试装备的不准确的设置或者产生不准确的测量。而且，使用目前现有的方法，将难以同时记录测量设定信息、所测量的数据和正在被执行的测试的照片（如果这不是不可能的）。另外，许多摄像机未被设计成用于在其中测试被执行并且将会易受破坏的环境中使用。

此外，当测试和进行测量时安全是极大的关注点，特别是在工业环境中。在测试特定系统部件时，技术员可能还需要手动地在日志本中对测量的结果做日志并且拿着灯来看要被测量的系统。添加照相的任务可能进一步使测试过程复杂化并且可能引起事故。例如，测量通常需要在诸如配电板或机柜之类的紧凑空间中进行。将测量装备装配到这样的空间中以执行测试可能是相当大的挑战。此外，使用传统摄像机来在这样的地方对测试装备照相可能引起测试装备导致对正在被测量的电学系统的损害或者伤害技术员。如果技术员正戴着可能需要被移除以便照相的手套或者其它安全装备，则这些问题可能会恶化。

发明内容

提供以下的发明内容来以简化的形式介绍以下在具体实施方式中被进一步描述的概念的选择。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征，也不旨在被用来帮助确定所要求保护的主题的范围。

在至少一个实施例中，移动测量系统包括手持式设备、测量设备和光学感测设备。测量设备和光学感测设备被通信地耦合到所述手持式设备。手持式设备被配置以接收测量数据，其中所述测量数据包括与外部系统的物理属性相对应的至少一个所测量的电参数。测量设备生成与所述外部系统有关的测量数据，其中所生成的测量数据对应于一段时间。测量设备将所生成的测量数据传送到手持式设备。光学感测设备生成与其中正在生成测量数据的外部系统和测量设备的接口相对应的光学数据。所生成的光学数据对应于测量时间段内的特定时间。移动测量系统此外被配置以将对于所述特定时间所生成的光学数据与对应于所述时间段的测量数据相关联并将其一起存储。

在至少一个实施例中，用于将光学数据与测量数据相关联的方法包括使用可配置的手持式测量设备生成测量数据，其中所生成的测量数据对应于外部系统的属性。所述方法此外包括生成与其中生成测量数据的特定时间相对应的光学数据。所生成的光学数据反映在正被测量的外部系统与可配置的手持式测量设备之间的接口。所生成的光学数据与所生成的测量数据相关联。

另外，在至少一个实施例中，移动测量设备包括手持式测量设备、测量仪器和光学感测设备。手持式测量设备具有外壳，并且测量仪器和光学感测设备耦合到所述外壳。测量仪器生成与外部系统在一段时间内的一个或多个属性相对应的测量数据。光学感测设备光学感测设备生成示出在测量仪器与外部系统之间的测量接口的光学数据。所生成的光学数据对应于在所述时间段内的特定时间。移动测量设备此外被配置成将对应于所述特定时间的测量数据与对应于所述特定时间的光学数据相关联。多个测量设定与移动测量设备一起被包括。测量数据此外与测量设备的特定测量设定相关联。

附图说明

本发明的前述方面和许多随附优点将变得更容易被意识到，因为当结合附图时，通过参考下文的详细描述，其变得更好理解，其中：

图1图示示例性移动测量系统的框图；

图2图示可以由图1中图示的移动测量系统执行的过程；

图3图示可以由移动测量系统执行的另一过程；

图4图示移动测量系统的示例性实施例；

图5图示另一移动测量系统的示例性实施例；

图6图示可能由图4中图示的移动测量系统生成的图像；以及

图7图示可能由图5中图示的移动测量系统生成的图像。

具体实施方式

在各种实施例中，此处公开的是提供用于生成与测量设备与正由测量系统所测量的外部系统的物理布置相对应的光学数据，并且用于将测量数据与光学数据相关联的系统和方法。所公开的系统和方法允许远程故障检修、辅助核实正确设置并且帮助消除作为非预期测量结果的原因的操作者错误。在至少一个示例性实施例中，光学数据可以由测量系统中的光学传感器生成，其可以包括摄像机镜头和电荷耦合设备（CCD）。测量系统可以将光学数据与测量数据和/或设定数据相组合以形成图像。光学数据、测量数据或图像可以被递送到另一设备以允许从远程位置观看测试结果和故障检修。

图1图示移动测量系统100的框图。移动测量系统100仅仅是适合的移动测量系统的一个示例并且不旨在提出关于所公开的实施例的使用或功能性的范围的任何限制。移动测量系统100包括手持式设备102，其可以包括测量设备104。在各种实施例中，手持式设备102可以是例如数字万用表（DMM）、WiFi网络测试仪、振动测试仪或IR温度计。然而，手持式设备102可以包括任何类型的移动测试/测量设备或者可以是能够执行各类型的测量设备的组合的多用途设备。如此处所描述的手持式系统或设备包括一般被配置成在进行测量时可握持在用户手中的一个或多个设备。然而，应当意识到的是，所述系统或设备不需要总是被握持在用户的手中，而是可以例如通过从支撑物或机器固定或悬挂所述系统或设备而由用户放置成是不被握持的。

手持式设备102包括处理器120、存储设备122、光学传感器124、通信系统130和I/O接口170。处理器120通过支持指令的运行来充当手持式设备102的计算中心。处理器120可以包括用于处理光学数据的图像处理器。存储设备122此外包括一种或多种形式的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质包括适用于存储由诸如处理器120之类的一个或多个设备部件可访问的程序或数据的任何当前可用或稍后开发的存储介质。计算机可读存储介质可以是可移动的或不可移动的并且可以是易失性的或非易失性的。计算机可读存储介质的示例包括硬盘驱动器以及RAM、ROM、EEPROM和闪速类型的存储器。

通信系统130包括用于通过使用网络188与外部设备195通信的一个或多个部件。在一些实施例中，通信系统130还可以包括能够与测量设备104通信的一个或多个部件。所有这样的通信可以是有线的或无线的。

I/O接口170包括输入设备172和显示器174。I/O接口170可以包括允许用户或外部系统与处理器120交互的任何设备和允许处理器120显示诸如图像之类的信息的任何设备。在至少一个实施例中，I/O接口170允许用户控制或配置测量设备104以执行特定测量或从测量设备104请求特定数据。正如在下文中更详细讨论的，与移动测量系统102的特定配置有关的信息可以被存储在存储设备122中并且在此处被称作“设定数据。”显示器174可以是例如液晶显示器（LCD）设备。优选地，显示器174能够显示彩色图像，但是也可以使此处所公开的实施例用黑白显示器工作。在一些实施例中，显示器174包括触摸屏，其提供要被合并到显示器174中的输入设备172。响应于通过输入设备172的输入，手持式设备102可以显示涉及特定测量的信息或数据。正如在下文中更详细讨论的，显示器174可以显示与由光学传感器124接收的光学数据相对应的图像。

输入设备172可以包括被配置成将输入传送到手持式设备102的单个输入设备或输入设备的组合。输入设备172可以包括作为示例的按钮、小键盘、触摸板、开关、触发开关、选择器、旋转开关或其它已知的输入设备。正如上文所提及的，输入设备172可以被合并到显示器设备174中作为触摸屏。在至少一个实施例中，手持式设备102被配置成响应于被输入到输入设备172的用户输入或选择而执行特定类型的测量。特定测量配置可以通过修改输入设备172的测量设定数据而是可配置的。在本公开的实施例中，设定数据可以与特定测量数据相关联并且被存储在存储设备122中。在一个示例中，如果用户按压输入设备172的特定按钮，它可以配置由手持式设备102执行的测量的类型。在示例性实施例中，如果特定按钮被按压，则光学传感器124通过感测光学数据而响应。

作为示例，测量设备104可以是电测试引线、IR传输器/接收器模块或WiFi测试模块。然而，测量设备104可以是能够生成关于特定系统的测量数据的任何设备。正如从以下描述中将更好理解的，正如此处所使用的，术语测量数据指的是与所测量的属性直接或间接有关的数据。换言之，术语测量数据可以包括需要处理以被转换成标准经测量的属性的数据。在特定实施例中，测量数据包括与外部系统108的至少一个属性相对应的电参数。属性可以包括例如振动、湿度、压力、温度和分贝。

测量数据还可以包括用于得到特定系统的属性的数据。测量设备104可以包括诸如探针或引线和电线之类的适于与诸如DMM之类的电子设备一起使用的测量仪器。在另一实施例中，测量设备104可以包括与IR温度测量工具的部分一起使用的诸如红外（IR）传输器和接收器之类的测量仪器。

测量设备104可以位于接近于或者远离于手持式设备102的位置。在一些实施例中，测量设备104可以通过无线路径被通信地耦合到手持式设备102。例如，测量设备104可以包括测量模块，诸如由Fluke公司制造的CNX 3000测试工具。测量设备104可以包括不止一个的测量模块。换言之，在一些实施例中，测量设备104可以包括多个CNX 3000测试工具。测量设备104可以通过无线路径将测量数据传送到手持式设备102。在一些实施例中，测量设备104可以包括处理器并且可以将所测量的数据处理成不同形式并且将所处理的测量数据传递到手持式设备102。在一些实施例中，测量设备104被连到包含手持式设备102的外壳。在一些实施例中，测量设备104的至少一部分被包含在所述外壳内。

光学传感器124可以包括能够接收光学数据的任何类型的光学感测设备。光学传感器124可以包括摄像机、摄影机或者当前已知的或稍后开发的其它类型的光学感测设备。在一些实施例中，光学传感器124被连到手持式设备102，并且被通信地耦合到处理器120。光学传感器124可以包括灯或闪光灯以改善其光学感测能力。在一些实施例中，光学传感器124可以是可调整的。光学传感器124可以被手动地或者通过使用电动机而调整。优选地，光学传感器124被配置成以人类看得见的频谱来提供光学数据；然而，光学传感器可以提供对应于更宽频谱的光学数据，其随后可以被处理或滤波。

外部系统108是具有一个或多个可测量属性的系统。所述系统108在测量设备102的外部。作为示例，外部系统108可以是配电板中的电路、承载化学品的一系列管或在特定位置处的无线信号。外部系统的各种属性可以使用本公开的系统和方法而被确定。测量设备104可操作用以测量外部系统108的属性。

光学图像数据126指的是从由光学传感器124生成的光学数据得到的指示测量接口109的图像。测量接口109是在移动测量系统100与外部系统108之间的交互点处的物理布置。如图1中所示，光学图像数据126优选地至少包括测量设备104的一部分和正在被测量的外部系统108的一部分。在一些实施例中，测量接口109由光学图像数据126隐式指示。例如，在涉及使用天线的WiFi测量工具的实施例中，光学图像数据126可以包括从天线的角度的图像。如果WiFi测量工具的天线已知位于光学传感器附近，则测量设备104的布置由从天线的角度的图像隐式指示。光学图像数据126不需要显式地示出在测量设备104与外部系统109之间的交互点。可以值得期望的是对由光学传感器124获得的光学图像数据进行处理或滤波。因此，术语光学图像数据和光学数据包括已经被处理或滤波或者另外从原始光学数据得到的光学图像数据或光学数据。

外部设备195是能够接收从手持式设备102传输的数据的设备。来自手持式设备102的数据可以使用通信系统130通过网络188被传输到外部设备195。作为示例，外部设备195可以是计算设备，诸如膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、智能电话、PDA或服务器。网络188可以利用已知的或稍后开发的任何有线或无线联网技术，诸如WiFi、蓝牙、3G、4G或专有无线信号。作为示例，网络188可以被配置为广域网（WAN）、个域网（PAN）或局域网（LAN）。在示例性实施例中，测量数据可以是从手持式设备102传输到外部设备195的电子邮件或SMS文本的部分。外部设备195可以允许所测量的数据被远程查看和处理，这允许改进的远程故障检修。

图2图示可以由测量系统100执行的过程200。在框210处，移动测量系统100接收和/或生成对应于特定时间的光学数据。所述特定时间可以基于手持式设备102的内部时钟和/或可以基于用户配置的时间和日期。光学数据由光学传感器124生成。接收到光学数据之后，手持式设备102可以将光学数据与特定时间相关联并且将相关联的数据存储在存储设备122中。在框220处，手持式设备102接收至少与以上连同框210所提及的特定时间相对应的测量数据。可以从测量设备104接收测量数据。测量数据可以包括对应于宽时间段的数据。测量数据可以与适当的时间段相关联并且被存储在存储设备122中。优选地，光学数据时间匹配于测量数据和/或设定数据。在框230处，时间匹配的光学数据、设定数据和测量数据与彼此相关联。在框240处，相关联的数据可以被存储在存储设备122中。

相关联的数据可以优选地由处理器120从存储设备122被检索。在框245处，处理器120基于光学数据以及可选地基于设定数据和/或测量数据来生成图像。在至少一个实施例中，图像基于图像数据而被生成并且图像数据与测量数据和/或设定数据相关联。处理器120可以通过叠加两个或更多图像来生成总体图像。例如，对应于测量数据的文本表示的图像可以被生成并且与基于光学数据生成的图片图像相组合。过程200可以返回到框240以将生成的图像存储在存储设备122中。

在框250处，数据可以被传输到诸如外部设备195之类的另一设备。例如，在框245中生成的图像数据和/或任何相关联的数据可以在框250处被传输。传输所述数据可以自动发生或者可以要求在系统100中的积极行动来启动传输。

图3图示可以由移动测量系统100执行的另一过程300。一般而言，过程300防止用户在所接收的测量数据不稳定时生成光学数据，因为它可能引起混乱。然而，如果所接收的测量数据继续不稳定，光学传感器可以被启用以生成光学数据来记录该情形并且有助于确定解决方案。

过程300在框310处启动。在至少一个实施例中，光学传感器最初在310处被禁用。在框320处，移动测量系统100确定接收到的所测量数据是否稳定。测量数据的稳定性指的是可接受的、一致的读取并且取决于正被执行的测量。本领域普通技术员已知的各种测试或检查可以由测量系统执行以确定测量数据的稳定性。在框330处，执行有关测量数据的稳定性的测试或检查。如果在框330处所述测试或检查确定所接收的数据是稳定的，则所述过程继续进行到框332，其中稳定性的指示可以被存储在存储设备122中。在框340处，测量系统100激活光学传感器124。

返回到框330，如果所接收的数据不稳定，则过程300继续到框334，其中执行有关所接收的数据是否已经不稳定了至少阈值时间段的测试或检查。特定的阈值时间段可以由用户选择或者可以是对于移动测量系统100的默认值。如果还没有达到阈值时间段，则过程300返回到框320。如果在框334处，已经达到阈值，则数据在框338处被指示为不稳定。在框340处，启用光学传感器并且生成光学数据。在框350处，所生成的光学数据被接收并且连同测量数据是否稳定的指示符一起被存储。过程300在框360处终止。

图4图示移动测量系统400的示例性实施例。移动测量系统400包括被电耦合到测试引线402的手持式DMM设备410。手持式DMM设备410包括外壳411。引线接点442位于外壳411内。因此，测试引线402连接到DMM。光学传感器420被包括在外壳411中。在一些实施例中，可以值得期望的是将光学传感器420保持在外壳内以保护光学传感器免受损害。在其它实施例中，可拆分或可扩展的光学传感器420可能是合期望的，特别是用以对正被测量的难以触及的装备成像。测试引线402耦合到外部系统414的一部分。测量接口434示出在移动测量系统400与外部系统411之间的交互点处的物理布置。

示例性手持式DMM设备410包括旋转开关430和触摸屏431作为输入设备172。触摸屏431包括用于启动光学数据生成的摄像机按钮432。触摸屏还包括电子邮件按钮433，其如果被按压则将会试图通过电子消息或电子邮件将测量数据和/或光学数据传输到外部设备195。测量数据414在显示器416上被示出。在该实施例中，在显示器416上还显示了预览图像。显示在显示器416上的预览图像从由光学传感器420感测的光学数据得到。设定数据412也被包括在触摸屏显示器431上。在该实施例中，设定数据412是与手持式DMM设备的配置相关联的数据。具体地，“V AC”指的是使用旋转开关430所选择的测量。在一些情况下，设定数据还可以是测量数据。例如，V AC还可以是所测量的数据414的单位。

图5图示移动测量系统500的另一示例性实施例。移动测量系统500包括IR温度计设备510。IR温度计设备510将射束520投射到外部系统540的管上。射束520及其反射指示对应于测量数据550的位置。测量数据550被显示在显示器515上并且包括温度值。在该实施例中，显示器515未被配置成显示光学图像数据126。虽然在其它实施例中，光学图像数据126可以被包括在显示器515中。

IR温度计设备510包括光学传感器525、摄像机按钮560和触发器570。摄像机按钮560可以被用于启动光学传感器525。触发器570被用于启动测量（即温度）。在一些实施例中，如果触发器570被按压阈值时间段，则光学传感器525被自动启动。对于IR温度计工具优选地，光学传感器525被配置成感测来自与射束520相同的方向的数据使得由光学传感器525接收的光学数据将包括测量接口534，其显式地示出在外部系统540的点处反射的射束520。

图6图示由图4中示出的移动测量系统400生成的示例性图像600。图像600优选地是彩色图像。图像600包括设定数据620（“TID”）。TID指的是优选地由用户输入到移动测量系统400中并且可以被用于标识执行测量的技术员或人员的技术员标识符。图像600包括设定数据的文本表示610和测量数据的文本表示610。图像600还包括测量接口434，其显式地示出与外部系统414接触的测试引线402。如果测量数据已经被确定为是不稳定的，诸如“！”的指示符可以被添加到图像600。

图7图示由图5中示出的移动测量系统500生成的示例性图像700。在图5中示出的测量数据的文本表示710被包括在图像700中。图像700还包括测量接口534，其示出由射束520指示的在测量系统500与外部系统534之间的交互点。

尽管已经图示并描述了各种说明性实施例，但是将意识到的是，其中可以做出各种改变而不脱离于本发明的精神和范围。

Claims (18)

1.一种移动测量系统，包括：

被配置成接收关于外部系统的测量的测量数据的手持式设备，其中所接收的测量数据包括与所述外部系统的物理属性相对应的至少一个所测量的电参数；

通信地耦合到所述手持式设备的测量设备，其中所述测量设备被配置成测量所述外部系统的所述物理属性并且生成所述测量数据，其中所生成的测量数据对应于一时间段，并且其中所述测量设备将所生成的测量数据传送到所述手持式设备；以及

光学感测设备，其通信地耦合到所述手持式设备，其中所述光学感测设备生成描绘在所述测量设备正在测量所述外部系统的所述物理属性的情况下所述外部系统与所述测量设备之间的物理接口的图像的光学数据，

其中所生成的光学数据对应于所述时间段内的特定时间，并且

其中所述移动测量系统此外被配置成将对应于所述特定时间的所生成的光学数据与对应于所述时间段的测量数据相关联并且将其一起存储。

2.根据权利要求1所述的移动测量系统，其中所述移动测量系统此外被配置成从所生成的光学数据生成第一图像。

3.根据权利要求2所述的移动测量系统，其中所述移动测量系统此外被配置成生成第二图像，所述第二图像包括与所生成的光学数据相关联的所述测量数据的至少一部分的文本表示。

4.根据权利要求2所述的移动测量系统，其中所述移动测量系统此外被配置成至少将所述第一图像和相关联的测量数据传输到另一设备。

5.根据权利要求2所述的移动测量系统，其中所述移动测量系统此外被配置成在确定已经发生阈值条件之后激活所述光学感测设备。

6.根据权利要求5所述的移动测量系统，其中所述移动测量系统此外被配置成确定由所述手持式设备接收的所述测量数据是否是稳定的，并且其中所述阈值条件是接收到的测量数据是稳定的。

7.根据权利要求1所述的手持式设备，其中所述手持式设备此外被配置成将以下各项中的至少一个与所述光学数据一起存储并且将其相关联：所述特定时间、技术员标识符、设定数据、日期，以及与所述光学数据相关联的所述测量数据是否稳定。

8.一种用于将光学数据与测量数据相关联的方法，所述方法包括：

使用应用于外部系统的可配置的手持式测量设备来生成针对一时间段的测量数据，其中所生成的测量数据对应于所述外部系统的所测量的属性；

使用光学感测设备生成光学数据，其中所生成的光学数据与所述时间段内的其中生成所述测量数据的特定时间相对应，其中所生成的光学数据描绘在所述手持式测量设备应用于所述外部系统的情况下在正被测量的外部系统与所述可配置的手持式测量设备之间的接口；以及

将所生成的对应于所述特定时间的光学数据与所生成的对应于所述特定时间的测量数据相关联并且将其一起存储。

9.根据权利要求8所述的方法，此外包括：

基于所生成的光学数据来生成第一图像；

生成第二图像，所述第二图像包括与所述光学数据相关联的测量数据的至少一部分的文本表示；以及

将所述第一图像与所述第二图像组合以形成经组合的图像。

10.根据权利要求9所述的方法，此外包括确定所述测量数据是否稳定。

11.根据权利要求10所述的方法，此外包括向所述经组合的图像添加所述光学数据是否稳定的指示。

12.根据权利要求10所述的方法，此外包括仅在以下各项中的一个之后生成光学数据：（1）所述测量数据被确定是稳定的；或者（2）所述测量数据已经被确定为不稳定了至少阈值时段。

13.根据权利要求8所述的方法，此外包括将相关联的测量数据和光学数据传输到另一设备。

14.一种移动测量设备，包括：

测量仪器，所述测量仪器被配置成测量外部系统的一个或多个属性并且生成与所述外部系统的所述一个或多个属性相对应的测量数据；以及

光学感测设备，所述光学感测设备被配置成生成光学数据，所述光学数据示出在所述测量仪器与所述外部系统之间的测量接口，其中所生成的光学数据对应于特定时间，在该特定时间所述测量数据被生成并且描绘在所述测量仪器正在测量所述外部系统的所述一个或多个属性的情况下的所述外部系统，

其中所述移动测量设备此外被配置成将对应于所述特定时间的测量数据与对应于所述特定时间的光学数据相关联，

其中所述移动测量设备包括多个测量设定，并且

其中所述测量数据此外与所述测量设备的特定测量设定相关联。

15.根据权利要求14所述的移动测量设备，其中所述移动测量设备此外被配置成基于所生成的光学数据生成图像。

16.根据权利要求15所述的移动测量设备，其中所述移动测量设备此外被配置成生成所述测量数据的至少一部分的表示并且将其添加到所述图像。

17.根据权利要求16所述的移动测量设备，其中所述移动测量设备此外被配置成生成特定的测量设定的至少一部分的表示并将其添加到所述图像。

18.根据权利要求16所述的移动测量设备，其中所述移动测量设备此外被配置成自动地将所述图像传输到外部设备。